特許 6336108 振動補償光学系、リソグラフィー装置、及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6336108

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】振動補償光学系、リソグラフィー装置、及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20180528BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 503

   G03F7/20 521

   F16F15/02 C

【請求項の数】26

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-556819(P2016-556819)

(86)(22)【出願日】2015年3月6日

(65)【公表番号】特表2017-511498(P2017-511498A)

(43)【公表日】2017年4月20日

(86)【国際出願番号】EP2015054769

(87)【国際公開番号】WO2015135857

(87)【国際公開日】20150917

【審査請求日】2016年10月31日

(31)【優先権主張番号】102014204523.1

(32)【優先日】2014年3月12日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】503263355

【氏名又は名称】カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】イム−ブン−パトリック クワン

(72)【発明者】

【氏名】ティム グロースエイセン

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２０３８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０９４９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２９１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４０３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４７３１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｆ１６Ｆ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リソグラフィー装置(100)用の振動補償光学系(200)であって、
光学素子(216)と、
担持要素(206)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に対して駆動するためのアクチュエータ(224)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に直接結合する第１弾性要素(218)と、
反作用質量体(220)と、
前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に直接結合する第２弾性要素(222)とを具え、
前記アクチュエータ(224)は前記光学素子(216)を前記反作用質量体(220)に結合し、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に結合する第１減衰要素(230)、及び前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に結合する第２減衰要素(232)をさらに具え、前記光学素子(216)の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)、前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)、前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)、及び前記第２減衰要素(232)の減衰(ｃ₂)について、次式：

【数1】

が成り立つ振動光学系。

【請求項2】

比率

【数2】

が０．８〜１．２である、請求項１に記載の光学系。

【請求項3】

次式：

【数3】

が成り立つ、請求項１または２に記載の光学系。

【請求項4】

前記第１弾性要素(218)及び／または前記第２弾性要素(222)が、曲がりバネまたはねじりバネとして具体化される、請求項１〜３のいずれかに記載の光学系。

【請求項5】

前記第１弾性要素(218)及び／または前記第２弾性要素(222)がモノリシック材料によって形成される、請求項１〜４のいずれかに記載の光学系。

【請求項6】

前記アクチュエータ(224)が、前記光学素子(216)及び前記担持要素(206)のそれぞれに作用する同じ大きさで反対向きの力(Ｆ_O, Ｆ_M)を発生するように設計されている、請求項１〜５のいずれかに記載の光学系。

【請求項7】

前記アクチュエータ(224)が、前記光学素子(216)と前記反作用質量体(220)とを互いに非接触で結合するように設計されている、請求項１〜６のいずれかに記載の光学系。

【請求項8】

前記アクチュエータ(224)がローレンツ力モーターである、請求項１〜７のいずれかに記載の光学系。

【請求項9】

前記担持要素(206)に対する前記光学素子(216)の位置(ｘ₁(ｔ))を検出するためのセンサ(234)、及び前記検出した位置(ｘ₁(ｔ))に応じて前記アクチュエータ(224)を制御するように設計された制御装置(236)をさらに具えている、請求項１〜８のいずれかに記載の光学系。

【請求項10】

前記反作用質量体(220)及び／または前記光学素子(216)が、当該反作用質量体及び／または当該光学素子の質量(ｍ₁, ｍ₂)を調整する目的で表面処理され、及び／または、前記第１弾性要素(218)及び／または前記第２弾性要素(222)が、当該第１弾性要素及び／または当該第２弾性要素の剛性(ｋ₁, ｋ₂)を調整する目的で表面処理されている、請求項１〜９のいずれかに記載の光学系。

【請求項11】

前記表面処理がエッチングまたはレーザー加工によってなされている、請求項１０に記載の光学系。

【請求項12】

前記光学素子(216)がミラー及び／またはレンズ素子である、請求項１〜１１のいずれかに記載の光学系。

【請求項13】

前記光学素子(216)の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)、前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)、前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)、及び／または前記第２減衰要素(232)の減衰(ｃ₂)が、動作中に調整可能である、請求項１〜１２のいずれかに記載の光学系。

【請求項14】

リソグラフィー装置(100)用の振動補償光学系(200)であって、
光学素子(216)と、
担持要素(206)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に対して駆動するためのアクチュエータ(224)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に直接結合する第１弾性要素(218)と、
反作用質量体(220)と、
前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に直接結合する第２弾性要素(222)とを具え、
前記アクチュエータ(224)は前記光学素子(216)を前記反作用質量体(220)に結合し、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に結合する第１減衰要素(230)、及び前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に結合する第２減衰要素(232)をさらに具え、前記光学素子(216)の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)、前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)、前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)、及び前記第２減衰要素(232)の減衰(ｃ₂)が、前記駆動により生じて前記担持要素(206)に作用する力(Ｆ_R)が０に等しくなるように選定されている、振動補償光学系。

【請求項15】

前記光学素子(216)の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)、及び前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)について、次式：

【数4】

が成り立つ、請求項１４に記載の光学系。

【請求項16】

前記光学素子の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)、前記反作用質量体の質量(ｍ₂)、前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)、及び前記第２減衰要素(232)の弾性(ｃ₂)について、次式：

【数5】

が成り立つ、請求項１５に記載の光学系。

【請求項17】

請求項１〜１６のいずれかに記載の振動補償光学系(200)を具えたリソグラフィー装置(100)。

【請求項18】

前記アクチュエータ(224)が、基板(122)の露光中に前記光学素子(216)を駆動するように設計されている、請求項１７に記載のリソグラフィー装置。

【請求項19】

ビーム整形装置(102)、照明装置(104)、フォトマスク(120)及び／または投影装置(106)をさらに具え、前記ビーム整形装置(102)、前記照明装置(104)、前記フォトマスク(120)及び／または前記投影装置(106)が、前記振動補償光学系(200)を具えている、請求項１７または１８に記載のリソグラフィー装置。

【請求項20】

請求項１〜１６のいずれかに記載の、リソグラフィー装置(100)用の振動補償光学系(200)を製造する方法であって、
当該振動補償光学系が、
光学素子(216)と、
担持要素(206)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に直接結合する第１弾性要素(218)と、
反作用質量体(220)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に対して駆動するためのアクチュエータ(224)と、
前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に直接結合する第２弾性要素(222)とを具え、
前記アクチュエータ(224)が前記光学素子(216)を前記反作用質量体(220)に結合する方法において、
前記振動補償光学系(200)が、前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に結合する第１減衰要素(230)、及び前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に結合する第２減衰要素(232)をさらに具え、前記光学素子(216)の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)、前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)、前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)、及び前記第２減衰要素(232)の減衰(ｃ₂)を、次式：

【数6】

が成り立つように選定する方法。

【請求項21】

まず、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)及び／または前記第２減衰要素(232)の減衰(ｃ₂)を、決定、選択、または調整し、前記減衰に応じて、前記反作用質量体(230)の質量(ｍ₁)及び／または前記光学素子(216)の質量(ｍ₂)、及び／または、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)及び／または前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)を調整する、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

まず、前記光学素子の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素の剛性(ｋ₁)、前記第２弾性要素の剛性(ｋ₂)、及び前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)から選択したパラメータである、４つのパラメータのうちの３つのパラメータを選択または決定し、該パラメータに応じて、第４のパラメータを次式：

【数7】

が成り立つように選択または調整する、請求項２０または２１に記載の方法。

【請求項23】

前記第４のパラメータが前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)である、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記反作用質量体(220)及び／または前記光学素子(216)を、当該反作用質量体及び／または当該光学素子の質量(ｍ₁, ｍ₂)を調整する目的で表面処理し、及び／または、前記第１弾性要素(218)及び／または前記第２弾性要素(222)を、当該弾性要素の剛性(ｋ₁, ｋ₂)を調整する目的で表面処理する、請求項２０〜２３のいずれかに記載の方法。

【請求項25】

前記表面処理がエッチングまたはレーザー加工を含む、請求項２４に記載の方法。

【請求項26】

請求項１〜１６のいずれかに記載の、リソグラフィー装置(100)用の振動補償光学系(200)を製造する方法であって、
当該振動補償光学系が、
光学素子(216)と、
担持要素(206)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に直接結合する第１弾性要素(218)と、
反作用質量体(220)と、
前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に対して駆動するためのアクチュエータ(224)と、
前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に直接結合する第２弾性要素(222)とを具え、
前記アクチュエータ(224)が前記光学素子(216)を前記反作用質量体(220)に結合する方法において、
前記振動補償光学系が、前記光学素子(216)を前記担持要素(206)に結合する第１減衰要素(230)、及び前記反作用質量体(220)を前記担持要素(206)に結合する第２減衰要素(232)をさらに具え、前記光学素子(216)の質量(ｍ₁)、前記第１弾性要素(218)の剛性(ｋ₁)、前記第１減衰要素(230)の減衰(ｃ₁)、前記反作用質量体(220)の質量(ｍ₂)、前記第２弾性要素(222)の剛性(ｋ₂)、及び前記第２減衰要素(232)の減衰(ｃ₂)を、前記駆動により生じて前記担持要素(206)に作用する力(Ｆ_R)が０に等しくなるように選定する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、独国特許出願第１０２０１４２０４５２３．１号、２０１４年３月１２日出願に基づいて優先権を主張する。この出願は、その全文を参照する形で本明細書に含める。

【0002】

本発明は、振動補償光学系、リソグラフィー装置、及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0003】

リソグラフィー装置は、例えば集積回路またはＩＣの製造において、例えばシリコンウェハーのような基板上にマスクパターンを結像させるために使用される。この場合、マスクはＩＣのそれぞれの層に相当する回路パターンを生成する。このパターンが、フォトレジストでコーティングされたシリコンウェハーのターゲット（目標）領域上に結像される。一般に、単一のシリコンウェハーは互いに隣接した複数のターゲット領域を具え、これらのターゲット領域が次第に露光される。この関係では、２種類のリソグラフィー装置間に区別がつけられる。第１の種類の場合、ターゲット領域は、１ステップで露光されるマスク全体によって露光される。この種の装置は通常「ステッパ」として設計されている。第２の種類のリソグラフィー装置は、通常「ステップ・アンド・スキャン」装置として設計され、マスクによって照射されるターゲット領域毎に光ビームで順次走査する。これに同期して、基板はこの光ビームによって走査される。

【0004】

非常に高密度で小型の構造を製造することを可能にするために、いわゆるマルチパターニング（多重パターン化）法を開示する。マルチパターニング法は、例えばダブルパターニング（二重パターン化）またはクアッドパターニング（四重パターン化）を含む。この場合、種々の異なる一連の露光及びエッチングステップを用いて、特に小型のパターンを基板上に製造することを可能にし、そうしなければ、こうした小型のパターンはもはや十分鮮明に結像させることができない。

【0005】

フォトリソグラフィー・パターニング（フォトリソグラフィーによるパターン化）中の、より鮮明な結像に向けてのさらなるステップが、いわゆる浸漬リソグラフィーである。浸漬リソグラフィーでは、最終レンズ素子とウェハー表面との間のギャップ中の空気を、最大限可能な屈折率を有する浸漬液に置き換える。この技術は、ＡｒＦエキシマレーザーに基づく既存のリソグラフィーシステム（１９３ナノメートル・リソグラフィーとも称する）を用いた工業的大量生産において、最小２８nmの構造を製造することを可能にする。

【0006】

改良形リソグラフィー装置におけるさらに他のステップは、いわゆるＥＵＶリソグラフィーであり、これは１３．５nmの波長を有する電磁放射（極紫外放射とも称する）を利用する。

【0007】

上述したリソグラフィー装置に共通するものは、特に、基板上へのマスクパターンの結像中の像歪み、不鮮明さ、及びオーバーラップ・オフセット（重なりのずれ）を最小化または回避するために、光学系及び光学素子を高い精度で位置決めしなければならない、ということである。こうした状況は、まさに１０nm技術ノード分野における顕著な重要性と一致する。

【0008】

この場合、上記位置決めは、光学素子及び非光学素子の６自由度まで（即ち、例えば直交する３軸に沿った平行移動、及びこれらの各軸を中心とした回転移動）の位置決めを含み得る。上記位置決めは、振動等によって悪影響される。こうした振動は、例えば音、基盤等の振動の結果のように、例えばリソグラフィー装置の外部に発生し得るし、あるいは、例えば、特に光学素子の駆動時の反作用力の結果のようにリソグラフィー装置の内部に発生し得る。一般に１トン以上の重量があるレンズ素子またはレンズに対する外乱の力は、例えば０．１N、さらにはわずか０．０５Nの範囲内でしか変化し得ない。それに比べれば、特にリアルタイムでの動的な修正中に発生する反作用力はずっと大きい。軽量の材料、及びこれに対応した軽量の構成技術を用いるにもかかわらず、ここで要求される力は、例えば１自由度当たり最大１０Nにもなる。従って、合計では例えば５０Nの力が生じることがあり、このため、１０００倍もの力による抑制が必要になり得る。

【0009】

一例として、欧州特許出願公開第１３２１８２３号明細書（特許文献１）は、その図３に、重力補償バネ１２によってシステムフレーム１１（「レンズバレル（鏡筒）」とも称する）に対して保持されるミラー１０を開示している。ミラー１０の位置を変更するための駆動は、アクチュエータ１５、例えばローレンツ力モーターを用いて行われ、アクチュエータ１５は反作用質量体１４及びバネ１６によってシステムフレーム１１上に支持される。アクチュエータ１５によるミラー１０の駆動時に、反作用質量体１４は、システムフレーム１１に伝達されるアクチュエータ１５の反作用力を低減する。反作用質量体１４及びこれに割り当てられたバネ１６の固有振動数は、この場合、一般に１０Hzであり、ミラー１０及びこれに割り当てられた重力補償バネ１２の固有振動数は一般に１Hzよりもずっと小さい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】欧州特許出願公開第１３２１８２３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の目的は、改良された振動補償光学系、改良されたリソグラフィー装置を提供し、振動補償光学系を製造するための改良された方法も提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

この目的は、リソグラフィー装置用の振動補償光学系によって達成され、この振動補償光学系は、光学素子、担持要素、及び光学素子を担持要素に対して駆動するためのアクチュエータを具えている。さらに、このシステムは、第１弾性要素、反作用質量体、及び第２弾性要素を具え、第１弾性要素は光学素子を担持要素に特に直接結合し、アクチュエータは光学素子を反作用質量体に結合し、第２弾性要素は反作用質量体を担持要素に特に直接結合する。光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、反作用質量体の質量、及び第２弾性要素の剛性について、次式が成り立つ：

【数1】

【0013】

反作用質量体は一般に、光学素子の駆動により生じて当該反作用質量体に作用する反作用力の大部分を吸収する。

【0014】

それにもかかわらず、第２弾性要素により反作用質量体を担持要素上に支持するための方策をとる。第２弾性要素は、特に反作用質量体をその始動位置に戻すように設計されている。このことは特に、反作用質量体の位置が（閉ループ制御の意味で）制御されない場合に必要である。特に光学素子を駆動する場合に、力は第２弾性要素を介して担持要素に伝達される。これらの力を最小にするために、一般に、これも特許文献１に記載されているように柔軟なバネを使用して、第２弾性要素の剛性に対する反作用質量体の質量の比率を、一般に、この単一質量振動体の固有振動数が例えば５〜１０Hzになるような比率にする。しかし、特定用途向けには、このように選定した剛性を有する第２弾性要素でも、担持要素内に導入される力が大き過ぎる。従って、第２弾性要素の剛性をさらに低減するべきである。しかし、生産技術の観点から、それと共にこうした非常に柔軟な弾性要素が大きな空間を必要とすることを考慮すれば、このことは実行可能でないことが判明している。従って、発明者は、動作中に、即ち光学素子の駆動時に、第１弾性要素の支持力と第２弾性要素の支持力とが互いに相殺し合うように、光学素子の質量と反作用質量体の質量、さらに第１及び第２弾性要素の剛性とを互いに適合させるという解決策に、予期せず達した。このことは次式が成り立つ場合である：

【数2】

【0015】

この場合、等号「＝」は、比率ｍ₁／ｍ₂が比率ｋ₁／ｋ₂に実質的に相当することを意味するものと理解するべきである。一例として、以下の分数式：

【数3】

で表す比率が０．８〜１．２であり、０．９〜１．１であることが好ましく、０．９５〜１．０５であることがより好ましく、０．９９〜１．０１であることがさらに好ましく、０．９９９〜１．００１であることがさらに好ましい。従って、減衰を無視する場合、担持要素に対する合力は実質的に０に等しいことがわかり、このことは後の時点でさらに詳細に導出する。

【0016】

従って、この解決策の場合、第２弾性要素の剛性をできる限り低くすることはもはや重要ではない。従って、次式：

【数4】

が成り立つことが好ましく、このことは、生産技術の観点から、それと共に第２弾性要素に必要な構造的空間を考慮すれば有利である。

【0017】

「≧５Hz」の代わりに、次のことも成り立ち得る：「≧１０Hzまたは≧２０Hz」。換言すれば、ｋ₁対ｍ₁の比率、及びｋ₂対ｍ₂の比率が≧１０００s^-2、３９５０s^-2、または１５７９１s^-2である。

【0018】

本発明の力補償の原理は、問題なしに、６つの自由度（直交する軸のそれぞれに沿った３通りの平行移動、及び直交する軸のそれぞれを中心とした３通りの回転）のすべてに拡張することができる。この場合、ここで述べた等式は相応に当てはまり、質量、剛性、及び減衰に関しては、対応する慣性、剛性及び減衰行列を用いるべきである。上記担持要素は、例えばシステムフレーム、レンズ、またはレンズバレルとすることができるが、追加的な担持要素も考えられる。

【0019】

本発明の場合の「結合する」は、あらゆる、フォースロック（強制締め）、ポジティブロック（確動締め）、及び／または粘着接続を意味する。従って、こうした結合は力の伝達に適するように設計するべきである。

【0020】

「直接結合する」は、他の構成要素が介在しない機械的結合を意味する。

【0021】

それぞれを個別の要素として記載した構成要素（例えば、反作用質量体、第１／第２弾性要素）の代わりに、複数の要素を設けることもでき、即ち、例えば１つだけの反作用質量体の代わりに２つまたは３つの反作用質量体を設けることもできる。

【0022】

担持要素に対する光学素子の駆動は、光学素子の位置を変更することを含む。この場合、こうした位置の変更は、例えば６つの自由度（直交する軸のそれぞれに沿った３通りの平行移動、及び直交する軸のそれぞれを中心とした３通りの回転）のうち少なくとも１つについて行うことができる。この駆動は、特に動的な修正のために、例えば上記光学素子が関与する露光プロセス中に、特にリアルタイムで行うことができる。

【0023】

１つの好適例によれば、上記システムが、光学素子を担持要素に結合する第１減衰要素、及び反作用質量体を担持要素に結合する第２減衰要素をさらに具えている。光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、第１減衰要素の減衰、反作用質量体の質量、第２弾性要素の剛性、及び第２減衰要素の減衰について、次式が成り立つ：

【数5】

【0024】

この好適例では、上記減衰も考慮に入れ、上記減衰は、担持要素に対する合力が実質的に０になるように選定する。一般に、第１減衰要素及び第２減衰要素は別個に設けない。むしろ、第１及び第２減衰要素は、それぞれ第１及び第２弾性要素内に統合されている。通常は、担持要素に対する合力にとって、減衰の重要性は、光学素子または反作用質量体用に選定した質量に比べれば、そして第１及び第２弾性要素の剛性に比べれば、非常に小さいものに過ぎない。

【0025】

従って、担持要素に作用する合力は、第１の力と第２の力との合計として生じる。第１の力は第１弾性要素によって担持要素に伝達される。第２の力は第２弾性要素によって担持要素に伝達される。第１及び第２減衰要素を設ける場合、第３及び第４の力が発生し、第３の力は第１減衰要素によって担持要素に伝達される力に相当し、第４の力は第２減衰要素によって担持要素に伝達される力に相当する。従って、第１及び第２の力、あるいは第１、第２、第３及び第４の力は、上記駆動により生じる力が０に等しくなるように、上記の質量、剛性、及び／または減衰係数を適切に設定することによって与えられる。

【0026】

他の好適例によれば、第１及び／または第２弾性要素が曲がりバネまたはねじりバネとして具体化される。この目的で、第１及び／または第２弾性要素は、例えば金属または半金属、特に（ヒステリシスがないことが有利である）シリコンで形成することができる。しかし、一例として、第１及び／または第２弾性要素は、空気バネ（エアースプリング）または流体バネとして具体化することもできる。一例として、第１及び／または第２弾性要素の作動方向（即ち、特に伸張方向または圧縮方向）の剛性ｋ_xの比率は、第１及び／または第２弾性要素の横方向（即ち、作動方向に対する横断方向）の剛性ｋ_y、ｋ_zに対してごく小さい割合にすることができる。この関係では、一例として、ｋ_yまたはｋ_z：ｋ_xは１００〜５００にすることができる。

【0027】

他の好適例では、第１及び／または第２弾性要素がモノリシック材料で形成される。こうした材料の場合、その剛性及び／または弾性係数を非常に精密に選択、決定、及び／または調整することができることが有利である。

【0028】

他の好適例によれば、上記アクチュエータが、光学素子及び担持要素に作用する同じ大きさで反対向きの力を発生するように設計されている。従って、上記アクチュエータは、専ら、光学素子と担持要素との間のフォースロック（強制的にロックされる）係合を生成することが好ましい。

【0029】

他の好適例によれば、上記アクチュエータが、光学素子と反作用質量体とを互いに非接触で結合するように設計されている。即ち、光学素子と反作用質量体との間に直接的な機械的接続は存在しない。特に、アクチュエータとして使用されるローレンツ力モーターの磁石とコイルとの間に機械的接続が存在しない。従って、光学素子と反作用質量体との間に完全な動的非連成が存在する。

【0030】

他の好適例によれば、上記アクチュエータがローレンツ力モーターである。「ローレンツ力モーター」とは、磁界または電界中の電荷を移動させることによって異なる要素に対する力を発生するようなモーターを意味するものと理解するべきである。一例として、ローレンツ力モーターは電気コイルを割り当てられた磁石と共に具えることができる。

【0031】

他の好適例によれば、上記システムが、担持要素に対する光学素子の位置を検出するためのセンサ、及び検出した位置に応じてアクチュエータを制御するように設計された制御装置をさらに具えている。従って、この制御装置は、この場合閉ループ制御を実行する。この制御装置は、さらに、光学素子の位置を、他のセンサを用いて検出したパラメータに応じて制御することができる。これらのパラメータは、例えば測定した像歪み、測定した焦点誤差、及び／または測定したオーバーレイ・オフセット（重ね合わせのずれ）を含むことができる。

【0032】

他の好適例によれば、反作用質量体及び／または光学素子が、その質量を調整する目的で表面処理され、及び／または、第１及び／または第２弾性要素が、その剛性を調整する目的で表面処理されている。その結果、質量ｍ₁、ｍ₂、または剛性ｋ₁、ｋ₂を単純な方法で正確に設定することができる。特に、上記所望の比率を実現するためには、これらの剛性（特に、さらには、その一方だけ）、またはこれらの質量（特に、さらにはその一方だけ）を設定すれば十分である。反応質量体の質量及び／または光学素子の質量は、例えば既知の金属処理プロセス、例えばフライス加工または研削によって実現することができる。

【0033】

他の好適例によれば、上記表面処理をエッチングまたはレーザー加工によって行う。これらの方法は、所定の質量を除去するのに特に適している。これらの方法は、主に第１及び／または第２弾性要素に、特に曲がりバネまたはねじりバネとしての好適例において適用することができる。

【0034】

他の好適例によれば、上記光学素子がミラー及び／またはレンズ素子、特にアルバレスレンズ素子の片方である。ミラーとは、本発明の場合、反射光学装置全般を意味するものと理解するべきであり、レンズ素子とは、屈折光学装置全般を意味するものと理解するべきである。光学素子は、反射屈折（カタディオプトリック）系として提供することもできる。ミラーは、非常に短い波長を有する光に特によく適している。アルバレスレンズ素子とは、各々が平面及び曲面を有する２枚の透過屈折プレート（平板）を意味するものと理解するべきである。これら２つの曲面は、互いの反対側を形成するように具体化される。従って、２枚のプレートまたは２個の片方は、それぞれの頂点が光軸上に配置されるような方法で配置されている場合に、導入される位相差が互いに相殺し合う。その際に、上記２枚のプレートまたは２個の片方が互いに対して横方向に変位すれば、上記曲面の表面形状の差分に等しい位相差が導入される。

【0035】

他の好適例によれば、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、第１減衰要素の減衰、反作用質量体の質量、第２弾性要素の剛性、及び／または第２減衰要素の減衰が、動作中に調整可能である。特に、上記のパラメータは、特に基板の露光中にリアルタイムで変更することができることが好ましい。第１及び第２弾性要素、及び第１及び第２減衰要素も、受動的な機械部品とすることができる。その代わりに、これらの受動的な機械部品を能動的な懸架装置に置き換えることができる。後者では、電気機械的アクチュエータの閉ループ制御を実行して、上記剛性及び／または減衰をシミュレート（模擬）することができる。こうした能動系の利点は、上記剛性及び／または減衰を、制御アルゴリズムの単なる変更によって変化させることができることにある。

【0036】

さらに、リソグラフィー装置用の振動補償光学系を提案し、この振動補償光学系は、光学素子、担持要素、光学素子を担持要素に対して駆動するためのアクチュエータ、光学素子を担持要素に特に直接結合する第１弾性要素、反作用質量体、及び反作用質量体を担持要素に特に直接結合する第２弾性要素を具え、アクチュエータは光学素子を反作用質量体に結合し、上記駆動により生じて担持要素に作用する力は０に等しい。

【0037】

「０に等しい」とは、担持要素に対する合力が、アクチュエータによる光学素子の駆動により生じる反作用力に対して無視できるほど小さいことを意味する。即ち、この合力は、リソグラフィー装置内で進行するリソグラフィー方法に対して悪影響を与えないような大きさである。特に、「担持要素に対する合力」対「アクチュエータの反作用力」の比率は１：１０未満であり、１：１００未満であることが好まし、１：１０００未満であることがより好ましい。

【0038】

他の好適例によれば、上記システムが、光学素子を担持要素に結合する第１減衰要素、または反作用質量体を担持要素に結合する第２減衰要素をさらに具えている。光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、第１減衰要素の減衰、反作用質量体の質量、第２弾性要素の剛性、及び第２減衰要素の減衰は、上記駆動により生じて担持要素に作用する力が０に等しくなるように選定する。

【0039】

従って、質量、剛性及び減衰といったパラメータは、上記駆動により生じる力が０に等しくなるように設定することが有利である。

【0040】

他の好適例によれば、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、反作用質量体の質量、及び第２弾性素子の剛性について次式が成り立つ：

【数6】

【0041】

他の好適例によれば、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、第１減衰要素の減衰、反作用質量体の質量、第２弾性要素の剛性、及び第２減衰要素の減衰について次式が成り立つ：

【数7】

【0042】

さらに、上述した振動補償光学系を具えたリソグラフィー装置を提供する。

【0043】

他の好適例によれば、上記アクチュエータが、基板の露光中に光学素子を駆動するように設計されている。このことは特にリアルタイムで実行することができる。この露光は、導入部で説明した「ステッパ」原理または「ステップ・アンド・スキャン」原理による露光とすることができる。

【0044】

他の好適例によれば、上記リソグラフィー装置が、ビーム整形装置、照明装置、フォトマスク、及び／または投影装置をさらに具え、これらの照明装置、フォトマスク、及び／または投影装置は、上記振動補償光学系を具えている。複数の振動補償光学系を設けることもできる。

【0045】

さらに、特に前の態様のいずれかによる、リソグラフィー装置用の振動補償光学系を製造する方法を提供する。この振動補償光学系は、光学素子、担持要素、光学素子を担持要素に特に直接結合する第１弾性要素、反作用質量体、光学素子を担持素子に対して駆動するためのアクチュエータ、及び反作用質量体を担持要素に特に直接結合する第２弾性要素を具え、上記アクチュエータは光学素子を反作用質量体に結合し、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、反作用質量体の質量、及び／または第２弾性要素の剛性は、次式が成り立つように選定する：

【数8】

【0046】

従って、換言すれば、上記のパラメータのうち少なくとも１つを、上述した比率が実現されるように調整する。このことは、特に、上記駆動により生じて担持要素に作用する力が実質的に０に等しくなる、という効果を有する。

【0047】

他の好適例によれば、上記システムが、光学素子を担持要素に結合する第１減衰要素、及び反作用質量体を担持要素に結合する第２減衰要素をさらに具え、光学素子の質量、第１弾性素子の剛性、第１減衰要素の減衰、反作用質量体の質量、第２弾性要素の剛性は、次式が成り立つように選定する：

【数9】

【0048】

従って、上記減衰は、担持要素に作用する力と上記駆動により生じる力とが互いに相殺し合うように選定することもできる。

【0049】

他の好適例によれば、まず、第１及び／または第２弾性減衰要素の減衰を決定、選択または調整し、この減衰に応じて、反作用質量体及び／または光学素子の質量、及び／または、第１及び／または第２弾性要素の剛性を調整する。結果的に、これらの質量及び／または剛性を減衰に合わせて調整することができ、このことは方法技術の意味でより単純に実現することができる。

【0050】

他の好適例によれば、まず、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、第２弾性要素の剛性、及び反作用質量体の質量から成るグループから選択したパラメータである、４つのパラメータのうちの３つのパラメータを選択または決定し、これら３つのパラメータにより、次式：

【数10】

が成り立つように第４のパラメータを選択または調整する。

【0051】

その結果、振動補償光学系を単純な方法で製造することができる。

【0052】

他の態様によれば、上記４番目のパラメータが反作用質量体の質量である。後者は、特に単純な方法で調整することができる。

【0053】

他の好適例によれば、反作用質量体及び／または光学素子が、その質量を調整する目的で表面処理され、及び／または、第１及び第２弾性要素がその剛性を調整する目的で表面処理されている。

【0054】

他の好適例によれば、この表面処理がエッチングまたはレーザー加工を含む。

【0055】

さらに、リソグラフィー装置用の振動補償光学系、特に上述した振動補償光学系を製造する方法を提供し、この振動補償光学系は、光学素子、担持要素、光学素子を担持要素に特に直接結合する第１弾性要素、反作用質量体、光学素子を担持要素に対して駆動するためのアクチュエータ、及び反作用質量体を担持要素に特に直接結合する第２弾性要素を具え、上記アクチュエータは光学素子を反応性質量体に結合し、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、反作用質量体の質量、及び／または第２弾性要素の剛性は、上記駆動により生じて担持素子に作用する力が０に等しくなるように選定する。

【0056】

他の好適例によれば、上記システムが、光学素子を担持要素に結合する第１減衰要素、及び反作用質量体を担持要素に結合する第２減衰要素を具え、光学素子の質量、第１弾性要素の剛性、第１減衰要素の減衰、反作用質量体の質量、第２弾性要素の剛性、及び第２減衰要素の減衰は、上記駆動により生じて担持要素に作用する力が０に等しくなるように選定する。

【0057】

本発明の場合に、振動補償光学系について説明した特徴はリソグラフィー装置及び方法にも相応に適用可能であり、その逆も成り立つ。

【0058】

さらなる好適例は、添付した図面を参照しながら説明する。

【図面の簡単な説明】

【0059】

【図1】一実施形態によるリソグラフィー装置の概略図である。

【図2】図１のリソグラフィー装置の振動補償光学系を概略的に示す図である。

【図3】図１のリソグラフィー装置用の振動補償光学系の第２実施形態を示す図である。

【図4】図１のリソグラフィー装置用の振動補償光学系の第３実施形態を示す図である。

【図5】一実施形態による振動補償光学系を製造する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0060】

特に断りのない限り、各図面中の同一の参照符号は同一または機能的に同一の要素を表す。さらに留意すべきことは、各図面中の図示は必ずしも原寸に比例していない。

【0061】

図１に、一実施形態によるリソグラフィー装置１００の概略図を示し、リソグラフィー装置１００は、ビーム整形装置１０２、照明装置１０４、及び投影装置１０６を具えている。ビーム整形装置１０２、照明装置１０４、及び投影装置１０６は、いずれも真空ハウジング内に設けられ、真空ハウジングは、真空装置（具体的詳細は図示せず）を利用して真空排気することができる。真空ハウジングは機械室（具体的詳細は図示せず）によって包囲され、この機械室内に、例えば光学素子を機械的に移動及び／または設定するための駆動装置が設けられている。さらに、電気的コントローラ等をこの機械室内に設けることもできる。

【0062】

ビーム整形装置１０２は、光源１０８、コントローラ１１０、及びモノクロメーター（単色光分光器）１１２を具えている。一例として、プラズマ源またはシンクロトロンを光源１０８として設けることができる。光源１０８から出る放射は、まずコリメータ１１０によって焦点合わせされ、その後に、モノクロメーター１１２によるフィルタ処理によって所望の動作波長が取り出される。ビーム整形装置１０２は、こうして、光源１０８が放出する光の波長及び空間分布を調整する。光源１０８が発生する放射１１４は、空気中を通る透過率が比較的低く、この理由で、ビーム整形装置１０２内、照明装置１０４内、及び投影システム１０６内のビーム導光空間を真空排気する。

【0063】

図示する例では、照明装置１０４が第１ミラー１１６及び第２ミラー１１８を具えている。これらのミラー１１６、１１８を例えばファセットミラー（多面鏡）として組み合わせて、例えば放射１１４を瞳孔整形してフォトマスク１２０上に導光することができる。

【0064】

フォトマスク１２０は屈折光学素子と同様に具体化され、装置１０２、１０４、１０６の外部に配置することができる。フォトマスク１２０は、投影装置１０６によって縮小された様式でウェハー１２２上等に結像される構造を有する。この目的で、投影装置は、例えば第３ミラー１２４及び第４ミラー１２６をビーム導光空間１０６内に具えている。なお、リソグラフィー装置１００のミラーの数は図示する数に限定されず、より多数またはより少数のミラーを設けることもできる。さらに、これらのミラーは一般に、その前面がビーム整形目的で湾曲している。

【0065】

図２〜４に示す振動補償光学系２００は、その１個または複数個を、図１に示すリソグラフィー装置１００内で用いることができる。一例として、ビーム整形装置１０２、照明装置１０４、投影装置１０６またはフォトマスク１２０は、１つまたは複数の光学系２００を具えることができる。

【0066】

現段階では、図２は純然たる基本原理の例示であることを強調するべきである。

【0067】

図２に示すように、振動補償光学系２００は、弾性要素２０２によってリソグラフィー装置１００のシステムフレーム２０４上に支持することができる。システムフレーム２０４は、例えば投影装置１０６の一部とすることができる。システムフレーム２０４自体は、リソグラフィー装置１００が立ち上がる基盤から防振される様式で具体化することができ、この目的で相応の弾性要素を有することができ、これを用いて基盤上に支持される。

【0068】

システムフレーム２０４の反対側では、弾性要素２０２が担持要素２０６の下側に支持され、弾性要素２０２は、例えば、特に金属から成る曲がりバネまたはねじりバネとして、あるいは空気バネとして具体化することができる。担持要素２０６（「レンズバレル（鏡筒）」とも称する）は、例えば１つの水平部分２０８、及び水平部分２０８に隣接する垂直方向上向きの２つの垂直部分２１０、２１２で構成することができる。光学素子２１６、第１弾性要素２１８、反作用質量体２２０、第２弾性要素２２２、及びアクチュエータ２２４は、このように形成される上向きに開いたポケット２１４内に配置される。

【0069】

光学素子２１６は、例えばミラー、レンズまたはアルバレスプレートとして具体化することができる。光学素子２１６は、放射１１４（図１参照）をウェハー１２２上に指向させる機能、及び／またはこの放射を修正する機能、例えば収差を低減する機能及び／またはオーバーラップ精度を改善する機能を与えられることができる。このことは、ウェハー１２２の露光中に、特にその走査中にリアルタイムで行うことを意図している。例えば光学素子２１６をｘ方向に位置決めしなければならないダイナミックレンジは相応に高い。ここで方向ｘは水平を表す。ｚ方向は垂直方向に相当し、ｙ方向はｘ及びｚ方向のそれぞれに直交する方向に相当する。以下では一例として（ｘ方向の）１自由度について説明するが、この場合に説明する原理は、他の５つの自由度（軸ｙ、ｚに沿った２つの平行移動自由度、及び軸ｘ、ｙ及びｚ軸のそれぞれを中心とした回転自由度）にも同等に適用可能である。

【0070】

光学素子２１６の可動性は、概略的に示すベアリング２２６を用いて実現される。こうした装着は、例えばエアーベアリング（空気軸受）を用いた無摩擦の様式で行うことが好ましい。この場合、この装着はエアクッションを用いて実現される。

【0071】

第１弾性要素２１８は、例えば、特にモノリシック材料、例えばシリコン（これはヒステリシスがないことが有利である）から成る曲がりバネまたはねじりバネとして具体化することができる。その代わりに、第１弾性要素２１８は空気バネとして具体化することもできる。第１弾性要素２１８は、光学素子２１６を担持要素２０６に、特に垂直部分２１０に、特に直接（即ち、図２に示すように、光学素子２１６と担持要素２０６との間に追加的構成要素の介在なしに）接続する。

【0072】

反作用質量体２２０は、例えばアクチュエータ２２４を形成するローレンツ力モーターのコイルを具えている。このローレンツ力モーターまたはアクチュエータ２２４の対応する磁石は、光学素子２１６上に嵌めこむか、あるいは光学素子２１６内に集積する。アクチュエータ２２４のコイルと磁石は、非接触のフォースロック係合によって互いに接続することができ、これらの間に機械的接続は常に存在しない。従って、アクチュエータ２２４は、光学素子２１６及び反作用質量体２２０が、それぞれ力Ｆ_O（光学素子２１６に対する力）及び力Ｆ_M（反作用質量体２２０に対する反作用力）をｘ方向に受けるように設計される。この場合、力Ｆ_OとＦ_Mとは同じ大きさである。

【0073】

第２弾性要素２２２も同様に、反作用質量体２２０を、担持要素２０６に、特にその垂直部分２１２に直接（即ち、図２に示すように、反作用質量体２２０と担持要素２０６との間に追加的構成要素の介在なしに）接続する。第１弾性要素２１８に関する説明は、第２弾性要素２２２にも相応に当てはまる。

【0074】

反作用質量体２２０は、ベアリング２２８を用いてｘ方向に可動なように装着される。この関係でも、以上で説明したように他の自由度で装着する可能性が存在する。ベアリング２２８は無摩擦の様式で、特にエアーベアリングとして具体化することができる。

【0075】

さらに、図２には第１及び第２減衰要素２３０、２３２を示し、これらは、例えば弾性要素２１８、２２２における固有の減衰を示す。この場合、第１減衰要素２３０は、光学素子２１６を担持要素２０６に、特にその垂直部分２１０に接続する。第２減衰要素２３２は、反作用質量体２２０を担持要素２０６に、特にその垂直部分２１２に接続する。

【0076】

さらに、システム２００はセンサ２３４を具え、センサ２３４は、例えば誘導的または光学的に動作して、光学素子２１６の位置ｘ₁(ｔ)、速度ｘ₁^’(ｔ)、及び／または加速度ｘ₁^”(ｔ)を検出する。

【0077】

さらに、システム２２０またはリソグラフィー装置１００は制御装置２３６を具え、制御装置２３６は、例えばセンサ２３４によって検出した信号に応じて、あるいは他の何らかのパラメータまたは信号（例えば、測定した画像歪み、測定した焦点誤差、及び／または測定したオーバーレイ・オフセット）に応じてアクチュエータ２２４を駆動して、光学素子２１６の位置ｘ₁(ｔ)を調整する。この目的で、アクチュエータ２２４は力Ｆ_Oを光学素子２１６に加え、これに対応して反作用力Ｆ_Mが反作用質量体２２０に作用する。結果的に、光学素子２１６及び反作用質量体２２０を振動させる。しかし、この振動は、担持要素２０１を包囲するリソグラフィー装置１００の構成要素に伝わることを意図しておらず、特にシステムフレーム２０４に伝わることを意図していない。このことは次のように実現することができる：弾性要素２１８、２２２によって担持要素２０６に働く力Ｆ_k1、Ｆ_k2、及び減衰要素２３０、２３２によって担持要素に働く力Ｆ_c1、Ｆ_c2を、担持要素２０６に作用する合力Ｆ_Rがほぼ０に等しいか０に等しくなるような方法で与える。本発明の場合、このことは、合力Ｆ_Rが最大で作用力Ｆ_Oの１０倍、１００倍、あるいは１０００倍である場合に満たされるものと考えるべきである。このことは、光学素子２１６の質量ｍ₁、反作用質量体２２０の質量ｍ₂、第１弾性要素２１８の剛性ｋ₁、第２弾性要素２２２の剛性ｋ₂、第１減衰要素２３０の減衰ｃ₁、及び第２減衰要素２３２の減衰ｃ₂を相応に選択または調整することによって実現することができる。

【0078】

減衰ｃ₁、ｃ₂を無視できるものとすれば、合力Ｆ_Rが０に等しいことは、質量ｍ₁、ｍ₂及び剛性ｋ₁、ｋ₂を次式：

【数11】

が成り立つように選定することによって実現することができる。

【0079】

本発明の場合、このことは、この式がおよそ成り立つ場合に満たされるものとしても考えるべきである。例えば、商：

【数12】

は、０．８〜１．２にすることができ、好適には０．９〜１．１とすることができ、より好適には０．９５〜１．０５とすることができ、さらに好適には０．９９〜１．０１とすることができ、さらに好適には０．９９９〜１．００１とすることができる。

【0080】

上記の式(1)は次のように導出することができる。

【0081】

光学素子２１６について次式が成り立つ：
Ｆ_O＝ｍ₁ｘ₁^”(ｔ)＋ｃ₁ｘ₁^’(ｔ)＋ｋ₁ｘ₁(ｔ) (2)

【0082】

共振質量２２０について次式が成り立つ：
Ｆ_M＝ｍ₂ｘ₂^”(ｔ)＋ｃ₂ｘ₂^’(ｔ)＋ｋ₂ｘ₂(ｔ) (3)

【0083】

さらに、アクチュエータ２２４が発生する力について次式が成り立つ：
Ｆ_O＋Ｆ_M＝０ (4)

【0084】

さらに、（反作用力Ｆ_Rが０に等しいことを意図しているので）力Ｆ_k1、Ｆ_k2、Ｆ_c1及びＦ_c2について次式が成り立つ：
Ｆ_k1＋Ｆ_c1＋Ｆ_k2＋Ｆ_c2＝０ (5)

【0085】

さらに、上述した力について次式が成り立つ：
Ｆ_k1＝ｋ₁ｘ₁(ｔ) (6)
Ｆ_c1＝ｃ₁ｘ₁^’(ｔ) (7)
Ｆ_k2＝−ｋ₂ｘ₂(ｔ) (8)
Ｆ_c2＝−ｃ₂ｘ₂^’(ｔ) (9)

【0086】

式(6)〜(9)を式(5)に代入し、それにラプラス定理を適用すれば、そしてラプラス定理を同様に式(2)及び(3)に適用して、後者を上述した結果の式に代入すれば、減衰ｃ₁、ｃ₂を無視すると次式が得られる：

【数13】

【0087】

この式は次式を生じさせる：

【数14】

【0088】

換言すれば、光学素子２１６の固有振動数及び反作用質量２２０の固有振動数は次式のように表現することができ：

【数15】

これらは一致することになり、ここにｉは整数であり、それぞれの単一質量振動体を表す。

【0089】

このことは、弾性要素２１８、２２２の剛性ｋ₁、ｋ₂をもはや非常に小さく、即ち非常に柔軟に与える必要がないという結果を有することが有利である。このことは、力Ｆ_k1、Ｆ_k2が単純に互いに相殺し合うからである。一例として、次式が成り立つことができる：

【数16】

【0090】

結果的に、より短い弾性要素２１８、２２２を用いることもでき、構造空間の節約が得られるという結果を伴う。従って、さらに、横方向（ｙ及びｚ方向）に高い剛性を有する弾性要素２１８、２２２を用いることもでき、こうして、光学素子２１６及び反作用質量２２０のそれぞれの移動を案内することもできる。さらに、より高い剛性ｋ₁、ｋ₂はより短いバネの偏位を意味し、より短い偏位は、こうしたバネ要素の寿命に好影響を与える。

【0091】

減衰ｃ₁、ｃ₂を無視しなければ、式(5)の解は次式のようになる：

【数17】

【0092】

図３に、他の実施形態による振動補償光学系２００を示す。

【0093】

図２とは対照的に、アクチュエータ２２４による駆動時に、担持要素２０６は割り当てられた構成要素と共に９０度だけ回転しており、このため、光学素子２１６及び反作用質量体２２０もｚ方向に移動し、即ち、重力方向及びその逆方向に移動する。重力は、光学素子２１６の静止位置及び反作用質量体２２０の静止位置の変化をもたらすが、力学的観点からは非重要なままであり、このため、上述したような質量、剛性及び減衰の適切な選定が追加的に与えられれば、追求する力の補償が実現され、あるいは、担持要素２０６に対する合力としての反作用力Ｆ_Rが０に等しくなるかおよそ０に等しくなる。

【0094】

図４に、他の実施形態による振動補償光学系２００を示す。

【0095】

図２とは対照的に、質量ｍ₁、ｍ^’₂がｚ方向に可動なように装着されている。これに加えて、２つのアクチュエータ２２４が、それぞれに割り当てられた反作用質量体２２０、及び反作用質量体のそれぞれに割り当てられた第２弾性要素２２２と共に設けられている。さらに、光学素子２１６は２つの第１弾性要素２１８によって担持要素２０６上に、特に直接支持されている。光学素子２１６の、ｙ軸を中心とした旋回運動及びｚ軸に沿った平行移動は、これら２つのアクチュエータ２２４によって実現することができる。

【0096】

ここでも、特にｙ軸を中心とした旋回運動の場合に、０に等しいかおよそ０に等しい担持要素２０６に対する合力としての反作用力Ｆ_Rを与えるために、質量ｍ₁、ｍ^’₂及び剛性ｋ₁、ｋ₂について次式が成り立つことができる：

【数18】

【0097】

次に、図５に、振動補償光学系２００を製造する方法を例示する。

【0098】

この方法では、ステップＳ１において（以下では図２による好適な実施形態を参照するが、図３または図４による好適な実施形態にも同等に適用可能である）４つのパラメータｍ₁、ｍ₂、ｋ₁、ｋ₂のうち３つを選択する。質量ｍ₁及び剛性ｋ₁、ｋ₂を選択することが好ましい、というのは、これらは系によって調整される様式で固定されるか（例えば質量ｍ₁）、あるいは標準的な構成部品として入手可能である（弾性要素２１８、２２２）からである。その後に、反作用質量体２２０の質量ｍ₂を、ステップＳ２において次式が成り立つまで調整する：

【数19】

【0099】

質量を調整することは、例えばエッチングまたはレーザー加工による反作用質量体の表面処理によって実行することができる。

【0100】

他の実施形態によれば、一例として、質量ｍ₁、ｍ₂及びバネ剛性ｋ₁を定めることができ、このことは例えば相応の構成部品を選択することによって実行することができる。その後に、第２弾性要素２２２の剛性ｋ₂を、例えば、特にエッチングまたはレーザー加工によるその表面処理によって、次式が成り立つまで調整する：

【数20】

【0101】

本明細書の場合、種々の好適な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は種々の方法で修正することができる。

【符号の説明】

【0102】

参照符号のリスト
１００ リソグラフィー装置
１０２ ビーム整形装置
１０４ 照明装置
１０６ 投影装置
１０８ 光源
１１０ コリメータ
１１２ モノクロメーター
１１４ 放射
１１６ 第１ミラー
１１８ 第２ミラー
１２０ フォトマスク
１２２ ウェハー
１２４ 第３ミラー
１２６ 第４ミラー
２００ 振動補償光学系
２０２ 弾性要素
２０４ システムフレーム
２０６ 担持要素
２０８ 水平部分
２１０ 垂直部分
２１２ 垂直部分
２１４ ポケット
２１６ 光学素子
２１８ 第１弾性要素
２２０ 反作用質量体
２２２ 第２弾性要素
２２４ アクチュエータ
２２６ ベアリング
２２８ ベアリング
２３０ 第１減衰要素
２３２ 第２減衰要素
２３４ センサ
２３６ 制御装置

ｃ₁ 減衰
ｃ₂ 減衰
Ｆ_k1 力
Ｆ_k2 力
Ｆ_c1 力
Ｆ_c2 力
Ｆ_R 合力
Ｆ_M 反作用質量体に対する力
Ｆ_O 光学素子に対する力
ｋ₁ 剛性
ｋ^’₁ 剛性
ｋ₂ 剛性
ｍ₁ 質量
ｍ₂ 質量
ｍ^’₂ 質量
ｘ 空間方向
ｘ₁(ｔ) 時間の関数としてのｘ方向の位置
ｘ₂(ｔ) 時間の関数としてのｘ方向の位置
ｙ 空間方向
ｚ 空間方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】